DE102006022073A1

DE102006022073A1 - Verfahren zum Betrieb eines Mikroskops mit einer Beleuchtungseinheit und Mikroskop

Info

Publication number: DE102006022073A1
Application number: DE200610022073
Authority: DE
Inventors: Marcel Walser; Ulrich Dr. Sander; Ortwin Geiger
Original assignee: Leica Microsystems Schweiz AG
Current assignee: Leica Microsystems Schweiz AG
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2007-11-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Mikroskops (1) mit einer Beleuchtungseinheit (15) zur Beleuchtung eines mit dem Mikroskop (1) betrachteten Objekts (10), wobei der Arbeitsabstand (11) des Mikroskops (1) veränderbar ist und der Beleuchtungs- (13) und Beobachtungsstrahlengang (14) durch das Hauptobjektiv (5) des Mikroskops (1) verlaufen, wobei die Lichtintensität in der Objektebene (12) in Abhängigkeit des Arbeitsabstands (11) entsprechend einem vorgegebenen Verlauf (20, 21), bei dem ein fester Pegelwert (22) nicht überschritten wird, geregelt wird. In einem weiteren Aspekt wird die Lichtintensität im Okular (2) in Abhängigkeit von einer Betätigung eines Zoomsystems (4) und einer Brennweitenänderung des Hauptobjektivs (5) des Mikroskops (1) gemeinsam geregelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Mikroskops mit einer Beleuchtungseinheit zur Beleuchtung eines mit dem Mikroskop betrachteten Objekts, wobei der Arbeitsabstand des Mikroskops veränderbar ist und der Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahlengang durch das Hauptobjektiv oder durch Anteile des gemeinsamen Hauptobjektivs des Mikroskops verlaufen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Mikroskop sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Implementierung des Verfahrens gemäß Erfindung.
Moderne Mikroskope, insbesondere Operationsmikroskope, erlauben eine Betrachtung und Untersuchung eines Objekts in einer Objektebene bei veränderlichem Arbeitsabstand. Als Arbeitsabstand wird hierbei in der Regel die variable Brennweite (Fokallänge) des Hauptobjektivs des Mikroskops definiert, wobei für Operationsmikroskope Brennweiten im Bereich von etwa 200 mm bis etwa 500 mm einstellbar sind. In einer anderen Definition legt der Arbeitsabstand den freien Abstand zwischen Objekt und der dem Objekt zugewandten Oberfläche des Hauptobjektivs fest. Bei dieser Definition kann der Arbeitsabstand einen geringeren Wert als die jeweilige Brennweite des Hauptobjektivs annehmen, sofern die Hauptebenen des Hauptobjektivs innerhalb des Hauptobjektivs liegen. Zur Beleuchtung des zu betrachtenden Objekts wird häufig eine Halogen- oder Xenon-Lichtquelle ver wendet, deren Objektfeld-Helligkeit durch eine Lochblende gesteuert werden kann.
Bei den hier betrachteten Mikroskopen sollen der Beobachtungsstrahlengang und der Beleuchtungsstrahlengang durch das Hauptobjektiv des Mikroskops verlaufen. Diese können jedoch durch Einschnitte im Hauptobjektiv und darin befindliche Blenden optisch voneinander getrennt sein. Weiterhin können die entsprechenden Anteile des Hauptobjektivs räumlich getrennt voneinander angeordnet sein. Durch derartige Maßnahmen kann eine Minderung von Reflexen aus den jeweiligen Strahlengängen bzw. eine Verringerung der Bauhöhe des Mikroskops erreicht werden.
Die Lichtintensität im Objektfeld variiert in Abhängigkeit vom Arbeitsabstand derart, dass bei kleinstem Arbeitsabstand die Intensität am größten und bei größtem Arbeitsabstand die Intensität am kleinsten ist. Bei bisher verwendeten Lichtquellen war häufig die Lichtintensität für den Anwender, d.h. die Lichtintensität im Okular, bei großen Arbeitsabständen zu gering. Dies hatte zur Folge, dass mit den neuesten Entwicklungen die Lichtquellen in ihrer Leistungsfähigkeit verbessert wurden und somit die Lichtausbeute bei großen Arbeitsabständen deutlich verbessert werden konnte.
Nachteilig bei diesem Trend ist, dass der Einsatz neuerer Lichtquellen höherer Lichtausbeute in bestehende Mikroskopsysteme auch zu einer deutlich größeren Lichtausbeute bei kleinen Arbeitsabständen führt und damit die Schwelle zu einer für das Objekt schädlichen Belastung überschritten werden kann. Bei den mit einem Mikroskop zu untersuchenden Objekten handelt es sich in der Regel um feine, häufig lebende (Zelle) Strukturen, bei Operationsmikroskopen insbesondere um Gewebe und Organe, etwa beim Einsatz in der Ophthalmologie, Neurochirurgie, plastischen Chirurgie sowie Herz- und Wirbelsäulenchirurgie. Es ist daher von enormer Bedeutung, dass die Lichtintensität auf dem betrachteten Objekt nicht eine Schwelle schädlicher Belastung überschreitet. Es hat sich gezeigt, dass eine manuelle, vom Anwender einzuregelnde Abschwächung der Lichtausbeute nicht ausreichend zuverlässig vorgenommen wird, sei es aus Unkenntnis der Zusammenhänge oder aus Gründen, die den Anwender eher auf den Untersuchungs- bzw. Operationsverlauf achten lassen als auf ein richtig eingestelltes Werkzeug, nämlich das Untersuchungs- bzw. Operationsmikroskop.
Andererseits ist es für den Anwender erstrebenswert, bei verschiedenen Einstellungen des Mikroskops immer dieselbe Lichtintensität im Okular zu haben. So wird der Anwender beispielsweise beim Annähern an das Objekt nicht geblendet oder verliert beim Vergrößern des Objekts kein Licht. Außerdem wird einer Ermüdung des Auges aufgrund häufiger Adaptionswechsel vorgebeugt. Gleichzeitig besteht die Gefahr, dass beim Vergrößern des Objekts der resultierende Lichtverlust durch eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke vom Anwender ausgeglichen wird. Dies führt wiederum zur Gefahr einer schädlichen Belastung des Objekts. Diese Belastung ist in erster Linie durch die Absorption der Strahlungsenergie und deren Umwandlung in thermische Energie verursacht. Analoges gilt für die Betrachtung des Mikroskopbildes über eine nachgeschaltete Kamera.
Aus der CH-693 804 ist eine Beleuchtungseinrichtung für ein Stereomikroskop mit einem Objektiv mit variabler Abbildungs-Schnittweite bekannt, das verschiedene Kopplungsmittel aufweist. Die dort realisierte Beleuchtungseinheit nutzt zur Beleuchtung des Objektfeldes nicht das Hauptobjektiv des Mikroskops, sondern ein separates Objektiv mit einem Kippspiegel, der den Beleuchtungsstrahl auf das Ob jekt richtet. Dieses Separieren von Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahlengang erfordert, dass eine Kopplung der Beleuchtungs-Schnittweite mit der Beobachtungs-Schnittweite erfolgen muss, die im Falle einer gemeinsamen Nutzung des Hauptobjektivs nicht notwendig ist. Eines der Kopplungsmittel koppelt beispielsweise die Mikroskopvergrößerung (Zoom) mit dem Durchmesser der Leuchtfeldblende der Beleuchtungseinrichtung. Hierdurch kann der Durchmesser des Beleuchtungsfeldes in Abhängigkeit von der Zoomvergrößerung geregelt werden, nicht hingegen die Lichtintensität. Ein weiteres notwendiges Kopplungsmittel bewirkt, dass die Beleuchtungs-Schnittweite mit der Abbildungs-Schnittweite des Hauptobjektivs übereinstimmt. Die Realisierung eines derartigen (Operations-)Mikroskops gestaltet sich aufgrund der notwendigen Kopplungsmittel als mechanisch und regelungstechnisch aufwendig.
Aus der DE 195 38 382 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung für ein Operationsmikroskop bekannt, wobei mittels Distanz-Erfassungsmittel der Abstand zwischen dem Instrument und dem Patienten laufend erfasst wird. Bei dem dort vorgeschlagenen Mikroskop kann vom Benutzer ein Mindestabstand eingestellt werden, ab dem die eingestellte Beleuchtungsstärke der Beleuchtungseinrichtung entweder reduziert oder vollständig abgeschaltet wird. Als Distanz-Erfassungsmittel sind in dieser Schrift in Operationsmikroskopen meist schon vorgesehene Autofokus-Systeme vorgeschlagen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Betrieb eines Mikroskops, das für die Beleuchtung und für die Beobachtung ein gemeinsames Hauptobjektiv oder Anteile eines gemeinsamen Hauptobjektivs (5) benutzt, bei Veränderung des Arbeitsabstands für das untersuchte oder beobachtete Objekt möglichst sicher zu gestalten, wobei insbesondere auch für den Anwender eine möglichst einfache Bedienung und ein möglichst angenehmes Arbeiten ermöglicht werden soll.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb eines Mikroskops gemäß Anspruch 1 in einem ersten und gemäß Anspruch 10 in einem zweiten Aspekt sowie durch ein Mikroskop mit einer Beleuchtungseinheit gemäß Anspruch 15 in einem ersten und gemäß Anspruch 20 in einem zweiten Aspekt gelöst. Ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Implementierung des Verfahrens sind in dem Anspruch 24 bzw. 25 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Lichtintensität in der Objektebene in Abhängigkeit des Arbeitsabstands entsprechend einem vorgegebenen Verlauf, bei dem ein fester Pegelwert nicht überschritten wird, zu regeln. Hierzu ist das Mikroskop mit einer entsprechenden Steuereinheit ausgerüstet. Erfindungsgemäß wird folglich ein Sollwertverlauf einer Lichtintensität in der Objektebene in Abhängigkeit des Arbeitsabstands vorgegeben. Der Sollwertverlauf liegt über dem gesamten Bereich einstellbarer Arbeitsabstände immer unterhalb eines festen Pegelwertes. Dieser feste Pegelwert ist dabei derart gewählt, dass in jedem Fall eine schädliche Belastung des beobachteten oder untersuchten Objekts vermieden wird. Der vorgegebene Sollwertverlauf kann hierbei einen konstanten Verlauf der Lichtintensität oder einen Kurvenverlauf der Lichtintensität annehmen. Im letzteren Fall kann beispielsweise die Lichtintensität am Objekt mit sinkendem Arbeitsabstand in Richtung Pegelwert ansteigen, während sie kontinuierlich mit wachsendem Arbeitsqabstand allmählich abnimmt. Hierdurch kann einerseits der natürliche Verlauf, also der Verlauf ohne Regelung, in abgeschwächter Form nachgebildet werden, andererseits aber eine schädliche Belastung bei niedrigen Arbeitsabständen ausgeschlossen werden. Bevorzugt ist jedoch ein konstanter Verlauf der Lichtintensität in der Objektebene über den gesamten Arbeitsabstandsbereich, womit bei unverändert bleibenden übrigen Mikroskopkomponenten, wie Okular, Tubus, Zoomsystem, Vergrößerungswechsler, optischer Teiler, auch die Lichtintensität im Okular (für den Beobachter) konstant bleibt. Dies hat die bereits eingangs erwähnten Vorteile für den Anwender.
"Lichtintensität im Okular" meint zweckmäßigerweise die Lichtintensität in der Zwischenbildebene, wenn dieses Zwischenbild von einem Beobachter mittels Okular betrachtet wird, oder bei Verwendung einer Kamera den hierzu analogen Ort der Bild- oder Filmebene. Der anmeldungsgemäße Schutz soll sich demnach auf beide Fälle erstrecken.
Vorzugsweise wird die Regelung der Lichtintensität in der Objektebene über eine Kopplung des Mikroskops mit der Beleuchtungseinheit des Mikroskops vorgenommen. Die Beleuchtungseinheit kann hierbei extern angebracht oder in dem Mikroskop integriert sein. Bei externen Beleuchtungseinheiten wird in der Regel der Beleuchtungsstrahl einer externen Lampe über Faserbeleuchtung dem Mikroskop zugeführt. Die verschiedenen Beleuchtungseinheiten sind bekannt und sollen daher vorliegend nicht weiter erläutert werden.
Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn zur Regelung der Lichtintensität in der Objektebene die Beleuchtungsstärke (gemessen in Lux) der Beleuchtungseinheit über die zugeführte elektrische Energie oder Leistung verändert wird. Beispielsweise wird mit abnehmendem Arbeitsabstand die Zufuhr elektrischer Energie oder Leistung vermindert, so dass die Beleuchtungsstärke der Beleuchtungseinheit in einem Maße abnimmt, dass die Lichtintensität in der Objektebene dem vorgegebenen Verlauf folgt, beispielsweise also konstant bleibt.
Alternativ oder zusätzlich ist es von Vorteil, wenn zur Regelung der Lichtintensität in der Objektebene die Abbildung des Beleuchtungsstrahlengangs über eine in der Beleuchtungseinheit vorhandene Beleuchtungsoptik verändert wird. Eine solche Beleuchtungsoptik ist häufig in der Beleuchtungseinheit ohnehin vorhanden. Bei dieser Beleuchtungsoptik kann es sich um eine einzelne Linse oder Linsengruppe handeln, die in Richtung Beleuchtungsstrahl verschoben werden kann. Hierdurch läßt sich eine Fokussierung und Defokussierung erreichen, wodurch sich die Beleuchtungsstärke ändert. Bei der Beleuchtungsoptik kann es sich aber auch um eine Linsengruppe, wie ein Beleuchtungszoom, handeln, wobei einzelne Elemente zueinander verschoben werden. Dies führt zu einer Änderung der Beleuchtungsapertur und folglich wiederum zu einer Änderung der Beleuchtungsstärke.
Wiederum alternativ oder zusätzlich kann zur Regelung der Lichtintensität eine in die Beleuchtungsapertur eingesetzte Blende angesteuert werden. Beispielsweise läßt sich durch eine Irisblende in der Aperturebene die Helligkeit steuern.
Weiterhin können zur Regelung ein oder mehrere im Beleuchtungsstrahlengang eingesetzte, die Transmission beeinflussende optische Elemente eingesetzt werden. Bei derartigen Elementen handelt es sich beispielsweise um Siebblenden mit Sektoren unterschiedlicher Lochdichte, sogenannte Sektorenblenden oder Filter, wie Transmissions- oder Interferenzfilter oder elektrisch ansteuerbare Filter kontinuierlicher Transmission. Diese Elemente werden angesteuert, um die Beleuchtungsstärke des Beleuchtungsstrahlengangs in Abhängigkeit vom jeweils eingestellten Arbeitsabstand derart anzu passen, dass die Lichtintensität in der Objektebene erfindungsgemäß einen entsprechenden vorgegebenen Wert annimmt.
Die Lichtintensität in der Objektebene, also der jeweilige Istwert der Lichtintensität, wird vorteilhaft mittels eines oder mehrerer Sensoren im Beleuchtungs- und/oder im Beobachtungsstrahlengang gemessen. Hierbei kann es ausreichend sein, wenn die Sensoren nur relative Änderungen der Lichtintensität messen, insbesondere dann, wenn ein konstanter Verlauf der Lichtintensität erzielt werden soll. Die Sensorwerte repräsentieren in diesem Fall auch keine bestimmten physikalischen Größen, sondern lediglich Größen, die proportional zur Lichtintensität sind. Beispielsweise kann ein Sensor die Beleuchtungsstärke im Beleuchtungsstrahlengang messen und/oder ein Sensor die vom Objekt in das Hauptobjektiv reflektierte Lichtintensität bzw. einen Teil hiervon und/oder ein Sensor die Lichtintensität im Okular, beispielsweise in der Zwischenbildebene. Zur Bestimmung der Lichtintensität in der Objektebene ist es beispielsweise ausreichend, einen Beleuchtungsmesser im Mikroskop vorzusehen, beispielsweise im Beobachtungsstrahlengang hinter dem Hauptobjektiv (vom Objekt her gesehen). Es kann auch sinnvoll sein, Licht aus dem Beleuchtungs- oder Beobachtungsstrahlengang in den entsprechenden Sensor (beispielsweise Fotozelle) über eine Lichtleiterfaser als Sonde, über einen kleinen Spiegel oder einen Strahlteiler einzukoppeln.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Arbeitsabstand anhand einer einstellbaren Brennweite des Hauptobjektivs des Mikroskops bestimmt. Bei den meisten Mikroskopen ist die Fokallänge, also Brennweite, des Hauptobjektivs und damit der jeweilige Arbeitsabstand, anhand eines verschiebbaren Teils des Hauptobjektivs, abgreifbar. Der jeweilige Wert der Brennweite des Hauptobjektivs kann dann einer Steuereinheit zugeführt werden, die die erfindungsgemäße Regelung der Lichtintensität vornimmt.
Es ist auch möglich, den Arbeitsabstand über einen Wert eines im Mikroskop eingebauten Autofokus zu ermitteln. Autofokus-Systeme sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie können als Arbeitsabstands-Erfassungsmittel eingesetzt werden. Eine genaue Beschreibung der Funktionsweise eines solchen bekannten Autofokus-Systems für die Zwecke vorliegender Erfindung ist daher entbehrlich.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung, aber auch in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des geschilderten ersten Aspekts der Erfindung wird bei einem Mikroskop mit vorhandenem Zoomsystem die Lichtintensität im Okular des Mikroskops in Abhängigkeit von einer Betätigung dieses Zoonsystems entsprechend einem vorgegebenen Verlauf, bei dem ein fester Pegelwert nicht überschritten wird, geregelt. Bei Veränderung der Mikroskopvergrößerung durch Betätigen eines Zooms oder Vergrößerungswechslers ändert sich bekanntlich die Helligkeit des betrachteten Objektbildes, also die Lichtintensität im Okular des Mikroskops. Um auch beim Betätigen eines Zooms bzw. Vergrößerungswechslers im Mikroskop die Lichtintensität im Okular konstant zu halten (oder einem vorgegebenen Verlauf folgen zu lassen) kann vorzugsweise eine Aperturblende im Beobachtungsstrahlengang angesteuert werden. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn das Mikroskop eine Steuereinheit aufweist, der einerseits Informationen über die jeweilige Stellung des Zooms bzw. Vergrößerungswechslers des Mikroskops zugeführt werden, und die andererseits eine Aperturblende im Beobachtungsstrahlengang (vor, im oder hinter dem Zoomsystem) entsprechend der gewünschten Lichtintensität im Okular des Mikroskops ansteuert. Aus bereits erwähnten Gründen ist es sinnvoll, die Lichtintensität im Okular möglichst konstant zu halten, insbesondere sollte zur Vermeidung einer Blendung des Anwenders ein fester Pegelwert nicht überschritten werden. Wie bereits für die Lichtintensität in der Objektebene kann auch für die Lichtintensität im Okular ein funktionaler Verlauf in Abhängigkeit von der Stellung des Zoomsystems bzw. Vergrößerungswechslers vorgegeben werden. Nochmals sei an dieser Stelle angemerkt, dass mit „Lichtintensität im Okular" auch der Fall einer Bildbetrachtung mit einer Kamera umfaßt sein soll. Auch bei dieser Art der Bildbetrachtung ist es vorteilhaft, eine Überbelichtung oder wechselnde Belichtungen zu vermeiden.
Zur Regelung der Lichtintensität im Okular kann mit Vorteil auch eine Kopplung mit der Beleuchtungseinheit des Mikroskops vorgenommen werden. Hierzu wird im einzelnen auf die Ausführungen verwiesen, die in diesem Zusammenhang zu dem ersten Aspekt der Erfindung gemacht wurden. An dieser Stelle sei nochmals zusammenfassend aufgeführt, dass die Kopplung mit der Beleuchtungseinheit ausgeführt sein kann als eine Kopplung mit der der Lampe der Beleuchtungseinheit zugeordneten elektrischen Energie- bzw. Leistungszufuhr, als Kopplung über eine in der Beleuchtungseinheit vorhandenen Beleuchtungsoptik (Linse oder Beleuchtungszoom), als Kopplung über eine in die Beleuchtungsapertur eingesetzten Blende oder als Kopplung mit in den Beleuchtungsstrahlengang eingesetzten, die Transmission beeinflussenden optischen Elementen. Hierzu wurden bereits im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung (Regelung der Lichtintensität in der Objektebene) Ausführungen gemacht, die an dieser Stelle nicht wiederholt werden sollen und auf die daher ausdrücklich verwiesen wird.
Findet die Regelung der Lichtintensität im Okular über eine Kopplung mit der Beleuchtungseinheit des Mikroskops statt, so wird in der Regel die Beleuchtung in der Objektebene verändert. Daher ist es bei dem zweiten Aspekt der Erfindung sinnvoll, wenn während des Regelungsvorgangs der Lichtintensität im Okular ein vorgegebener Pegelwert für die Lichtintensität in der Objektebene nicht überschritten wird.
Im Rahmen vorliegender Anmeldung wird für beide Aspekte der Erfindung unabhängig voneinander, aber auch in Abhängigkeit voneinander um Schutz nachgesucht. Der erste Aspekt bezieht sich dabei, wie bereits erläutert, auf eine Regelung der Lichtintensität in der Objektebene bei Veränderung des Arbeitsabstands. Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft eine Regelung der Lichtintensität im Okular bei Betätigung eines Zoomsystems im Mikroskop. Eine geeignete und besonders vorteilhafte Kombination dieser beiden Aspekte betrifft eine Regelung der Lichtintensität in der Objektebene bei Veränderung des Arbeitsabstands, wobei gleichzeitig die Lichtintensität im Okular während einer Betätigung des Zoomsystems geregelt wird.
Bei dieser besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorzugsweise zum einen die Lichtintensität auf dem Objekt möglichst konstant gehalten werden, ohne einen Pegelwert zu überschreiten, so dass eine zu hohe Lichtintensität und mögliche Temperaturschädigung auf dem Objekt vermieden werden, zum anderen kann gleichzeitig die Lichtintensität im Okular möglichst konstant gehalten werden, ohne einen Pegelwert zu überschreiten, so dass für den Anwender, aber auch für eine eventuell nachgeschaltete Kamera, optimale Lichtverhältnisse herrschen. Eine manuelle Nachstellung oder Korrektur von Lichtintensitäten ist nicht mehr erforderlich, soll aber als redundante Eigenschaft als Sicherheitseingriff- oder Korrekturmöglichkeit erhalten bleiben.
Die vorliegende Erfindung erlaubt somit eine vollautomatische Helligkeitsregelung beim Mikroskopbetrieb. Sind überdies die Brennweite des Okulars und die des Tubus des Mikroskops bekannt (beispielsweise durch manuelle Eingabe oder durch automatische Detektion), kann über eine Steuereinheit am Mikroskop bei bekanntem Arbeitsabstand und bekannter Stellung des Zoomsystems (soweit vorhanden) bereits zu Beginn der mikroskopischen Untersuchung automatisch die optimale Lichtintensität in der Objektebene und (in der weiteren Ausgestaltung) die optimale Lichtintensität im Okular automatisch eingestellt werden und fortan bei einer Veränderung des Arbeitsabstands und/oder der Stellung des Zoomsystems nachreguliert (geregelt) werden.
Wie bereits gelegentlich erwähnt, ist zur Durchführung der erfindungsgemäßen Regelungsvorgänge mindestens eine Steuereinheit vorgesehen. Es ist sinnvoll, eine einzige Steuereinheit vorzusehen, die als Eingangsgrößen ein den Arbeitsabstand repräsentierendes Signal, sowie ein die Lichtintensität in der Objektebene repräsentierendes Signal (Istwert) erhält.
Die Lichtintensität in der Objektebene kann direkt oder indirekt durch einen Sensor gemessen werden, dessen Signal der Steuereinheit zugeführt wird. Alternativ hierzu kann eine relative Lichtintensität in der Objektebene anhand der Brennweite des Hauptobjektivs bzw. anhand des Arbeitsabstands bestimmt werden. Bei Verdoppelung des Arbeitsabstands nimmt die Lichtintensität beispielsweise auf ¼ des ursprünglichen Wertes ab, d.h, die Beleuchtungsstärke ist zu vervierfachen (proportional zum Abstandsquadrat), um eine konstante Lichtintensität in der Objektebene zu erzielen. Bei dieser Methode wird zu Regelungszwecken folglich eine Veränderung der Lichtintensität relativ zu einem Aus gangswert, beispielsweise die Lichtintensität bei maximaler Leistung der Lichtquelle, bestimmt.
Der Steuereinheit ist der Sollverlauf der Lichtintensität in der Objektebene vorgegeben (einprogrammiert). Je nach gewählter Regelungsart verfügt die Steuereinheit über einen oder mehrere Ausgänge, die bspw. die elektrische Leistungsversorgung der Beleuchtungslampe und/oder eine in der Beleuchtungseinheit vorhandene Beleuchtungsoptik und/oder eine in die Beleuchtungsapertur eingesetzte Blende und/oder im Beleuchtungsstrahlengang eingesetzte transmissionsbeeinflussende Elemente ansteuert.
Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die genannte Steuereinheit einen weiteren Eingang aufweist, über den Signale zugeführt werden können, die der jeweiligen Stellung eines Zoomsystems des Mikroskops entsprechen. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann beispielsweise die Steuereinheit einen weiteren Ausgang aufweisen, über den eine Aperturblende im Beobachtungsstrahlengang angesteuert wird, so dass die Lichtintensität im Okular des Mikroskops entsprechend einem vorgegebenen Verlauf geregelt wird.
Die Lichtintensität im Okular kann wiederum mittels eines entsprechenden Sensors, vorzugsweise in der Okularzwischenbildebene, direkt oder indirekt, gemessen werden. Ein die Lichtintensität im Okular repräsentierendes Messsignal muss dann ebenfalls der Steuereinheit als jeweiliger Istwert zugeführt werden, um die genannte Regelung zu ermöglichen. Alternativ hierzu kann eine relative Lichtintensität im Okular anhand der Vergrößerung des Zoomsystems, der Brennweite des Mikroskoptubus und der Brennweite des Okulars bestimmt werden. Bei dieser Methode wird zu Regelungszwecken wiederum eine Veränderung der Lichtintensität relativ zu einem Ausgangswert, beispielsweise die Lichtintensität bei geringster Zoomvergrößerung, bestimmt.
Um ein erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Mikroskops mit den verschiedenen Regelvorgängen möglichst effizient zu automatisieren, ist es sinnvoll, dieses Verfahren mittels eines Computerprogramms zu implementieren, das insbesondere auf der oder den Steuereinheiten des erfindungsgemäßen Mikroskops gestartet und ausgeführt wird. Hierbei kann insbesondere für die Regelung der Lichtintensität in der Objektebene und für die Regelung der Lichtintensität im Okular jeweils eine eigene Steuereinheit vorhanden sein. Vorzugsweise wird jedoch ein und dieselbe Steuereinheit beide Regelungen vornehmen.
Das Computerprogramm kann als Computerprogrammprodukt auf Datenträgern, wie CD-ROMs, EEPROMs oder auch in Form von Flash-Memories gespeichert sein, oder aber als reines Computerprogramm über diverse Rechnernetze (wie Internet oder Internet) in einen Arbeitsspeicher einer Recheneinheit oder einer Steuereinheit herunterladbar sein. Als Computerprogramm und Computerprogrammprodukt werden auch Mikrocontrollerprogramme bzw. Mikrocontrollerprogrammprodukte verstanden.
Im folgenden sollen die Erfindung sowie ihre Vorteile in Ausführungsbeispielen, die durch die beigefügten Figuren illustriert sind, näher erläutert werden.
1 zeigt schematisch ein zum erfindungsgemäßen Mikroskopbetrieb ausgerüstetes Mikroskop mit einer Beleuchtungseinheit,
2 zeigt schematisch verschiedene Verläufe der geregelten Lichtintensität in der Objektebene sowie der Verlauf der ungeregelten Lichtintensität,
3 zeigt eine analoge Darstellung wie die der 2, jedoch für die Lichtintensität im Okular.
1 zeigt in schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Mikroskop. Dieses Mikroskop 1 umfaßt eine Beleuchtungseinheit 15 zur Beleuchtung eines mit dem Mikroskop 1 abgebildeten oder betrachteten Objekts 10. Die Beleuchtungseinheit 15 umfaßt eine Lampe 9 mit elektrischer Leistungs- bzw. Energiezufuhr, wahlweise ein optisches, transmissionsveränderndes Element 16, wahlweise eine in die Beleuchtungsapertur eingesetzte Blende 8, wie eine Siebblende, und wahlweise eine Beleuchtungsoptik 7, hier der Einfachheit halber dargestellt als Einzellinse. Zur Umlenkung des Beleuchtungsstrahlengangs 13 ist ein Umlenkspiegel 6 vorgesehen, der den Beleuchtungsstrahlengang 13 auf das Hauptobjektiv 5 lenkt, von wo aus der Beleuchtungsstrahlengang 13 auf die Objektebene 12 trifft.
Das Mikroskop 1 selbst enthält als hier dargestellte Hauptkomponenten ein Hauptobjektiv 5, ein Zoomsystem 4, einen Tubus 3 sowie ein Okular 2. Der Arbeitsabstand ist in 1 schematisch mit 11 bezeichnet, wobei hierzu auf die eingangs vorgenommene Definition verwiesen wird. Im Rahmen vorliegenden Ausführungsbeispiels wird der Arbeitsabstand als der jeweilige Wert der variablen Brennweite des Hauptobjektivs 5 des Mikroskop 1 definiert, der seinerseits in bekannter Weise über ein verschiebbares Teil der optischen Baugruppen des Hauptobjektivs abgreifbar ist.
Alternativ zum Zoomsystem 4, mit dem eine Vergrößerung des Objektbildes stufenlos einstellbar ist, kann auch ein stu fenweise arbeitender Vergrößerungswechsler vorgesehen sein, wobei der Begriff "Zoomsystem" einen solchen Vergrößerungswechsler umfassen soll. Weiterhin kann auch eine mit dem Mikroskop in bekannter Weise verbundene Kamera zum Einsatz kommen.
Gemäß erstem Aspekt der Erfindung wird die Lichtintensität in der Objektebene 12 in Abhängigkeit des Arbeitsabstands 11 entsprechend einem vorgegebenen Verlauf geregelt. Hierzu wird auf 2 verwiesen.
In 2 sind verschiedene Verläufe der Lichtintensität in der Objektebene in Abhängigkeit vom Arbeitsabstand dargestellt. Es handelt sich hier um eine qualitative Darstellung der Verhältnisse. Die Kurve 23 gibt den Verlauf der Lichtintensität in der Objektebene ohne Regelung gemäß Erfindung wieder. Die Lichtintensität fällt hier mit dem Quadrat des Arbeitsabstands ab. Ein sicherheitsrelevanter Pegelwert für die Lichtintensität in der Objektebene ist mit 22 bezeichnet. Bei Überschreiten dieses Pegelwerts 22 besteht die Gefahr, dass das Objekt oder Objektstrukturen durch eine fortdauernde hohe Beleuchtungsstärke geschädigt werden. Dieser Pegelwert 22 sollte daher nicht überschritten werden. Ohne erfindungsgemäße Regelung kommt es, wie in 2 dargestellt, unterhalb eines bestimmten Arbeitsabstands zu einem Überschreiten des Pegelwerts 22 im dargestellten Verlauf 23. Erfindungsgemäß wird nun die Lichtintensität derart geregelt, dass der Pegelwert 22 nicht überschritten wird. Zum einen kann hierzu ein Verlauf 20 vordefiniert werden, bei dem die Lichtintensität von einem Wert unterhalb des Pegelwerts 22 mit wachsendem Arbeitsabstand allmählich abnimmt. Alternativ hierzu kann ein konstanter Wert bzw. konstanter Verlauf 21 vorgesehen sein. Dieser konstante Verlauf 21 kann selbstverständlich auch höher liegen als derjenige, der in 2 eingezeichnet ist, solang der Pegelwert 22 nicht überschritten wird.
Der Funktionsverlauf 20 oder der konstante Verlauf 21 wird nun einer Regelung eingeprägt, also beispielsweise in einer hierzu vorgesehenen Steuereinheit 18 abgelegt. Zur Einfachheit der vorliegenden Beschreibung soll ein konstanter Verlauf 21 angenommen werden.
Veränderungen des Arbeitsabstands 11 werden, wie beschrieben, über eine Veränderung der Brennweite des Hauptobjektivs 5 des Mikroskops detektiert. Wird der Arbeitsabstand 11 beispielsweise erhöht, sinkt ohne Eingriff der erfindungsgemäßen Regelung die Lichtintensität in der Objektebene (gemäß Verlauf 23) ab. Um einen konstanten Verlauf 21 aufrechtzuerhalten, ist erfindungsgemäß die Beleuchtungseinheit 15 des Mikroskops 1 über eine Steuereinheit 18 mit der Veränderung des Arbeitsabstands 11 gekoppelt. Zum Ausgleich der sinkenden Lichtintensität steuert die Steuereinheit 18 somit eines oder mehrere der Elemente der Beleuchtungseinheit 15 an. Hierzu gibt es mehrere Möglichkeiten: Die Steuereinheit 18 kann die elektrische Leistungs- bzw. Energiezufuhr zur Lampe 9 (Xenon- oder Halogenlichtquelle) ansteuern, so dass die Lichtquelle aufgrund der erhöhten zugeführten elektrischen Energie mehr Lichtleistung abgibt. Häufig ist die Dynamik einer solchen Regelung jedoch begrenzt. Daher ist es sinnvoll, weitere oder andere Möglichkeiten einzusetzen. Die Steuereinheit 18 kann hierzu ein transmissionsveränderndes optisches Element 16 ansteuern, wobei im hier betrachteten Beispielsfall die Transmission des Elements 16 erhöht wird. Solche Elemente 16 können Filter, wie Transmissions- oder Interferenzfilter, aber auch elektrisch ansteuerbare Filter kontinuierlicher Transmission sein. Auch Siebblenden oder Sektorenblenden sind geeignete Elemente 16. Weiterhin kann eine in die Beleuchtungsa pertur eingesetzte Blende 8 (Irisblende, Siebblende), angesteuert werden, wodurch die Helligkeit des Beleuchtungsstrahlengangs 13 verändert werden kann. Schließlich kann eine Beleuchtungsoptik 7 von der Steuereinheit 18 angesteuert werden. Wie bereits erwähnt, kann es sich bei dieser Beleuchtungsoptik 7 um eine einzelne Linse oder Linsengruppe (auch Beleuchtungszoom) handeln, die in Richtung des Beleuchtungsstrahlengangs 13 verschiebbar gelagert ist. Durch eine solche Verschiebung wird ein Fokussieren oder Defokussieren des Beleuchtungsstrahlengangs 13 mit entsprechender Variation der Helligkeit erzielt. Mit Veränderung eines Beleuchtungszooms wird der Durchmesser der Beleuchtungspupille variiert und somit eine entsprechende Helligkeitsvariation erzielt. Die genannten Elemente der Beleuchtungseinheit 15 können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander zur erfindungsgemäßen Regelung der Lichtintensität in der Objektebene angesteuert werden.
Zur Erfassung der Ist-Werte der Lichtintensität in der Objektebene ist zweckmäßigerweise ein Sensor 19'' vorgesehen, der in diesem Ausführungsbeispiel vom Objekt 10 her gesehen hinter dem Hauptobjektiv 5 im Beobachtungsstrahlengang 14 des Mikroskops 1 angeordnet ist. Zur Regelung auf einen vorgegebenen Wert ist es ausreichend, wenn der Sensor 19'' einen Referenzwert der Lichtintensität in der Objektebene 12 detektiert (indirekte Detektion). Dieser Referenzwert wiederum muss nicht mit der tatsächlichen physikalischen Größe der Beleuchtungsstärke in der Objektebene übereinstimmen, sondern zu dieser proportional sein. Entscheidend ist, dass der Sensor 19'' Veränderungen der Lichtintensität in der Objektebene ausreichend genau detektieren kann. Die detektierten Werte werden nun der Steuereinheit 18 zugeführt. In bekannter Weise wird mittels einer Regelung durch Ansteuerung der Beleuchtungseinheit 15 eine Abnahme der Lichtintensität in der Objektebene bei Vergrößerung des Ar beitsabstands 11 dadurch kompensiert, dass die Beleuchtungsstärke der Beleuchtungseinheit 15 wie beschrieben erhöht wird. Die vom Sensor 19'' gemessenen Ist-Werte werden dabei auf den Soll-Verlauf (Verlauf 20 oder 21 in 2) geregelt. Umgekehrt wird eine Zunahme der Lichtintensität in der Objektebene durch Verringerung des Arbeitsabstands 11 vermieden, indem die Steuereinheit 18 die Beleuchtungseinheit 15 entsprechend ansteuert, um den gewünschten Verlauf der Lichtintensität in der Objektebene einzuregeln.
Alternativ oder zusätzlich zum Sensor 19'' kann ein Sensor 19 vorgesehen sein, der die Helligkeit (Beleuchtungsstärke) des Beleuchtungsstrahlengangs 13 misst, wie sie von der Steuereinheit 18 geregelt wird. Im Unterschied zum Sensor 19 misst der Sensor 19'' eine vom Objekt 10 reflektierte Beleuchtung.
Gemäß zweitem Aspekt der Erfindung kann die Lichtintensität im Okular 2 des Mikroskops 1 in Abhängigkeit von einer Betätigung des Zoomsystems 4 geregelt werden. Hierzu wird auf die 3 verwiesen, in der in einer analogen Darstellung wie 2 die Lichtintensität im Okular dargestellt ist.
In 3 sind verschiedene Verläufe der Lichtintensität im Okular (Ordinate) in Abhängigkeit von der Zoomvergrößerung (Abszisse) dargestellt. Es handelt sich hier um eine qualitative Darstellung der Verhältnisse. Die Kurve 27 gibt einen Verlauf der Lichtintensität im Okular ohne Regelung gemäß Erfindung wieder, wie er bei Verwendung eines speziellen von der Anmelderin entwickelten Zoomsystems erhalten wird. Die Lichtintensität im Okular fällt hier oberhalb einer bestimmten Zoomvergrößerung, bis zu der im wesentlichen eine konstante Lichtintensität vorliegt, wie dargestellt steil ab. Ein sicherheitsrelevanter Pegelwert für die Lichtintensität im Okular ist mit 26 bezeichnet. Bei Über schreiten dieses Pegelwerts 26 besteht die Gefahr einer Blendung bei Betrachtung durch ein menschliches Auge oder einer Überbelichtung bei Betrachtung durch eine Kamera. Dieser Pegelwert 26 sollte daher nicht überschritten werden. Ohne erfindungsgemäße Regelung kommt es, wie in 3 dargestellt, unterhalb einer bestimmten Zoomvergrößerung zu einem Überschreiten des Pegelwerts 26 im dargestellten Verlauf 27. Erfindungsgemäß wird nun die Lichtintensität derart geregelt, dass der Pegelwert 26 nicht überschritten wird. Zum einen kann hierzu ein Verlauf 24 vordefiniert werden, bei dem die Lichtintensität von einem Wert unterhalb des Pegelwerts 26 mit wachsender Zoomvergrößerung allmählich abnimmt. Alternativ hierzu kann ein konstanter Wert bzw. konstanter Verlauf 25 vorgesehen sein. Dieser konstante Verlauf 25 kann selbstverständlich auch höher liegen als derjenige, der in 3 eingezeichnet ist, solange der Pegelwert 22 nicht überschritten wird.
Der Funktionsverlauf 24 oder der konstante Verlauf 25 wird nun einer Regelung eingeprägt, also beispielsweise in einer hierzu vorgesehenen Steuereinheit 18 abgelegt. Zur Einfachheit der vorliegenden Beschreibung soll ein konstanter Verlauf 25 angenommen werden.
Eine Veränderung der Objektvergrößerung durch Betätigen des Zoomsystems 4 hat eine Veränderung in der Bildhelligkeit, wie sie von einem Betrachter oder von einer Kamera wahrgenommen wird, zur Folge. Aus Gründen der Einfachheit der vorliegenden Schilderung soll ein konstanter Verlauf der Lichtintensität im Okular 2 eingeregelt werden. Hierzu ist ein schematisch dargestellter Sensor 19' vorgesehen, der die Lichtintensität vorzugsweise in der Zwischenbildebene detektiert.
Wiederum sei darauf hingewiesen, dass der Sensor 19' lediglich proportionale Größen detektieren können muss, insbesondere Veränderungen solcher Größen. Die dargestellten Sensoren 19, 19' und 19'' messen somit relative Lichtintensitäten. Anstelle der Verwendung einer Sensorik zur Bestimmung (relativer) Lichtintensitäten kann es vorteilhaft sein, wie bereits geschildert, relative Lichtintensitäten aus der Kenntnis der optischen Daten, wie die jeweiligen Brennweiten von Tubus, Okular und Hauptobjektiv und die Vergrößerung des Zoomsystems, zu bestimmen (dies gilt für alle Ausführungsbeispiele)
Kommt es beim Betätigen des Zoomsystems 4 zu einer Änderung der Lichtintensität im Okular 2, so wird der Steuereinheit 18 über dem Sensor 19' eine Veränderung des Ist-Werts mitgeteilt. Um die Lichtintensität im Okular konstant zu halten, steuert nunmehr die Steuereinheit 18 eine Aperturblende 17 im Beobachtungsstrahlengang 14 an. Bei dieser Aperturblende 17 handelt es sich beispielsweise um eine Irisblende (alternativ wären auch elektronisch ansteuerbare Transmissionsfilter einsetzbar). Durch Veränderung des Durchmessers der Irisblende kann die Helligkeit im Okular 2 nachgeregelt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 18 zu besagtem Zweck die Beleuchtungseinheit 15 ansteuern. Hierzu sei auf die obigen Aussagen im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung verwiesen. Bei einer Ansteuerung der Beleuchtungseinheit 15 ist darauf zu achten, dass die Lichtintensität in der Objektebene auf jeden Fall unterhalb einem sicherheitsrelevanten Pegelwert gehalten wird. Bei einer Annäherung an diesen Pegelwert wird einer weiteren Erhöhung der Beleuchtungsstärke der Beleuchtungseinheit 15 entgegengewirkt. Beispielsweise kann dann eine weitere Erhöhung der Lichtintensität im Okular 2 nur durch Ansteue rung der Aperturblende 17 erfolgen. Sollte auch diese Möglichkeit ausgeschöpft sein, muss ein Abfall der Lichtintensität im Okular hingenommen werden, um eine mögliche Schädigung des Objekts 10 auszuschließen.
Besonders vorteilhaft ist eine Kombination des ersten Aspekts und des zweiten Aspekts der Erfindung. Hierzu wird primär die Lichtintensität in der Objektebene in Abhängigkeit des Arbeitsabstands 11 geregelt, wobei bei konstantem Arbeitsabstand 11 eine Änderung der Lichtintensität im Okular 2 aufgrund Betätigen des Zoomsystems 4 gemäß zweitem Aspekt der Erfindung, insbesondere durch Ansteuerung der Aperturblende 17 im Beobachtungsstrahlengang 14 des Mikroskops 1 ausgeglichen wird. Hierzu sei auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Die Erfindung ermöglicht eine vollautomatische Regelung der Lichtintensität in der Objektebene und/oder im Okular. Insbesondere werden sicherheitsgefährdende Lichtintensitäten auf dem Objekt 10 vermieden. Der Anwender kann sich voll auf die Untersuchungen konzentrieren, ohne selbst Helligkeitsregelungen auszuführen. Gleichzeitig ist für den Anwender (Betrachter oder Kamera) die Lichtmenge optimal eingestellt, ohne von Hand nachgestellt werden zu müssen.

1: Mikroskop
2: Okular
3: Tubus
4: Zoomsystem
5: Hauptobjektiv
6: Umlenkspiegel
7: Beleuchtungsoptik
8: Blende
9: Lampe mit elektrischer Leistungszufuhr
10: Objekt
11: Arbeitsabstand
12: Objektebene
13: Beleuchtungsstrahlengang
14: Beobachtungsstrahlengang
15: Beleuchtungseinheit
16: optisches Element
17: Aperturblende
18: Steuereinheit
19, 19', 19'': Sensoren
20: geregelter Verlauf für Lichtintensität in der Objektebene
21: konstanter Verlauf für Lichtintensität in der Objektebene
22: Pegelwert für Lichtintensität in der Objektebene
23: ungeregelter Verlauf für Lichtintensität in der Objektebene
24: geregelter Verlauf für Lichtintensität im Okular
25: konstanter Verlauf für Lichtintensität im Okular
26: Pegelwert für Lichtintensität im Okular
27: ungeregelter Verlauf für Lichtintensität im Okular

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Mikroskops (1) mit einer Beleuchtungseinheit (15) zur Beleuchtung eines mit dem Mikroskop (1) betrachteten Objekts (10), wobei der Arbeitsabstand (11) des Mikroskops (1) veränderbar ist und der Beleuchtungs- (13) und Beobachtungsstrahlengang (14) durch das Hauptobjektiv (5) oder durch Anteile des gemeinsamen Hauptobjektivs (5) des Mikroskops (1) verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtintensität in der Objektebene (12) in Abhängigkeit des Arbeitsabstands (11) entsprechend einem vorgegebenen Verlauf (20, 21), bei dem ein fester Pegelwert (22) nicht überschritten wird, geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung über eine Kopplung mit der Beleuchtungseinheit (15) des Mikroskops (1) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung die Leuchtstärke der Beleuchtungseinheit (15) über die zugeführte elektrische Energie oder Leistung verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung die Abbildung des Beleuchtungsstrahlengangs (13) über eine in der Beleuchtungseinheit (15) vorhandene Beleuchtungsoptik (7) verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung eine in die Beleuchtungsapertur eingesetzte Blende (8) angesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung ein oder mehrere im Beleuchtungsstrahlengang (15) eingesetzte, die Transmission beeinflussende optische Elemente (16) angesteuert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsabstand (11) anhand einer einstellbaren Brennweite des Hauptobjektivs (5) des Mikroskops (1) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsabstand (11) über einen Wert eines im Mikroskop (1) eingebauten Autofokus ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine relative Lichtintensität in der Objektebene (12) anhand der Brennweite des Hauptobjektivs (5) bestimmt wird.
Verfahren zum Betrieb eines Mikroskops (1) mit einer Beleuchtungseinheit (15) zur Beleuchtung eines mit dem Mikroskop (1) betrachteten Objekts (10) und mit einem Zoomsystem (4) zur Änderung der Vergrößerung des abgebildeten Objekts (10), wobei der Beleuchtungs- (13) und Beobachtungsstrahlengang (14) durch das Hauptobjektiv (5) oder durch Anteile des gemeinsamen Hauptobjektivs (5) des Mikroskops (1) verlaufen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtintensität im Okular (2) des Mikroskops (1) in Abhängigkeit von einer Betätigung des Zoomsystems (4) entsprechend einem vorgegebenen Verlauf, bei dem ein fester Pegelwert nicht überschritten wird, geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung der Lichtintensität im Okular (2) eine Aperturblende (17) im Beobachtungsstrahlengang (14) angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Lichtintensität im Okular (2) über eine Kopplung mit der Beleuchtungseinheit (15) des Mikroskops (1) vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Regelung der Lichtintensität im Okular (2) ein vorgegebener Pegelwert für die Lichtintensität in der Objektebene (12) nicht überschritten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine relative Lichtintensität im Okular (2) anhand der Vergrößerung des Zoomsystems (4), der Brennweite des Tubus (3) und des Okulars (2) des Mikroskops (1) bestimmt wird.
Mikroskop mit einer Beleuchtungseinheit (15) zur Beleuchtung eines mit dem Mikroskop (1) betrachteten Objekts (10), wobei der Arbeitsabstand des Mikroskops (1) veränderbar ist und der Beleuchtungs- (13) und Beobachtungsstrahlengang (14) durch das Hauptobjektiv (5) oder durch Anteile des gemeinsamen Hauptobjektivs (5) des Mikroskops (1) verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (18) vorgesehen ist, die die Lichtintensität in der Objektebene (12) in Abhängigkeit des Arbeitsabstands (11) entsprechend einem vorgegebenen Verlauf (20, 21), bei dem ein fester Pegelwert (22) nicht überschritten wird, regelt.
Mikroskop nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung die Steuereinheit (18) mit der elektrischen Leistungszufuhr (9) der Beleuchtungseinheit (15) gekoppelt ist.
Mikroskop nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung die Steuereinheit (18) mit einer in der Beleuchtungseinheit (15) vorhandenen Beleuchtungsoptik (7), die die Abbildung des Beleuchtungsstrahlengangs (13) verändert, gekoppelt ist.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung die Steuereinheit (18) mit einer in die Beleuchtungsapertur eingesetzten Blende (8) gekoppelt ist.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung die Steuereinheit (18) mit einem oder mehreren im Beleuchtungsstrahlengang (13) eingesetzten, die Transmission beeinflussenden optischen Elementen (16) gekoppelt ist.
Mikroskop mit einer Beleuchtungseinheit (15) zur Beleuchtung eines mit dem Mikroskop (1) betrachteten Objekts (10) und mit einem Zoomsystem (4) zur Änderung der Vergrößerung des abgebildeten Objekts (10), wobei der Beleuchtungs- (13) und Beobachtungsstrahlengang (14) durch das Hauptobjektivs (5) oder durch Anteile des gemeinsamen Hauptobjektivs (5) des Mikroskops (1) verlaufen, insbesondere nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikroskop (1) ein Zoomsystem (4) aufweist, und eine Steuereinheit (18) vorgesehen ist, die die Lichtintensität im Okular (2) des Mikroskops (1) in Abhängigkeit von einer Betätigung des Zoomsystems (4) entsprechend einem vorgegebenen Verlauf, bei dem ein fester Pegelwert nicht überschritten wird, regelt.
Mikroskop nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) zur Regelung der Lichtintensität im Okular (2) mit einer Aperturblende (17) im Beobachtungsstrahlengang (14) gekoppelt ist.
Mikroskop nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (18) zur Regelung der Lichtintensität im Okular (2) mit der Beleuchtungseinheit (15) des Mikroskops (1) gekoppelt ist.
Mikroskop nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Sensoren (19, 19', 19'') im Beleuchtungs- (13) und/oder im Beobachtungsstrahlengang (14) zur Bestimmung einer Lichtintensität oder einer Änderung derselbigen vorgesehen sind.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln zur Implementierung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit, insbesondere einer Steuereinheit (18) in einem Mikroskop (1) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 23, ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt mit darauf gespeicherten Programmcodemitteln zur Implementierung eines Verfahrens gemäß eines der Ansprüche 1 bis 14, wenn das Computerprogramm auf einer Recheneinheit, insbesondere einer Steuereinheit (18) in einem Mikroskop (1) gemäß einem der Ansprüche 15 bis 23, ausgeführt wird.